最近,中国科学技术大学的研究团队在国际权威期刊《自然·地球科学》发表了一项震动地学界的发现:地球内部过渡带(地下410至660公里深处)可能隐藏着一个规模惊人的“原始水储库”。这不仅是科学上的突破,更可能彻底改写人类对地球水循环的认知。
传统观念中,地球深处是干燥的。但中国科学家通过模拟地下高温高压环境发现,地幔过渡带的矿物“林伍德石”能以羟基形式锁住大量水分子。这意味着,在地表下数百公里处,可能蕴藏着相当于数个北冰洋的水资源,而且其形成时间可追溯到地球早期。
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这项研究的突破性在于方法创新。团队利用我国自主研发的高压实验装置,模拟了过渡带的温压条件(约1300摄氏度、23万倍大气压),观察到含水矿物的稳定存在。更关键的是,他们通过地震波数据分析,发现太平洋板块俯冲区下方存在低速异常带——这正是含水矿物的地震学“指纹”。
这个“地下海洋”并非我们熟悉的液态水,而是以氢氧根形式被锁在矿物晶体结构中。当地幔物质上升时,这些“矿物水”会随着压力降低而释放,可能通过火山活动重返地表。这为解释地球水来源提供了全新思路:水可能自地球形成初期就被封存于地幔深处,而非全部来自后期彗星撞击。
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从科学视角看,这项发现有三重意义:其一,解释了地幔某些区域导电性异常的现象;其二,为地球长期水循环提供了深部物质来源的解释;其三,揭示了板块俯冲过程中水的归宿——部分水可能随俯冲板块进入过渡带并长期存储。
更值得思考的是,这个发现让我们重新审视“水资源”的概念。地球总水量可能远超现有估算,且存在着跨越数十亿年的“深时水循环”。这对理解类地行星演化具有启示意义——如果连岩石星球都能在深处储水,那么宇宙中含水星球的概率或许远超想象。
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当然,这仍是科学探索的前沿阶段。下一步需要更直接的地震学证据,乃至未来通过超深钻探获取实物样本。但毋庸置疑,中国科学家这项研究已为我们打开了观察地球的新窗口——在那片炽热坚硬的地幔深处,可能正涌动着养育了整个星球生命史的古老水流。
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